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■■■　SAM(Arm), PIC32C(Arm)マイコンの道標　■■■

　SAMマイコン(MicrochipのArmコアMCU)を、XC32コンパイラと、Pickit4/Snapデバッガで使うサイトです。
　ドライバを自動生成してくれるMPLAB Harmony(v3)もリリースされてますが現時点ではUSBドライバの部分にしか使用してないです。まぁ、XC32もローエンドまでカバーできるようになり(v2.30〜)、Pickit4/Snapも大多数のSAM製品に正式対応(v5.35〜)となりましたので、ぼちぼち本腰を入れてやろうかなって感じです。
　PIC32C(ArmコアのPIC32)も今後取り上げていこうと思います(2023/2/7追記)。
　ともかくSAMファミリと開発ツールについて、注意点、使いこなしのポイント、落とし穴、裏技、雑学などを順次掲載します。
注：レジスタ設定を古いxc.hの定義(bit構造体定義)で説明している部分が残っています。この表記はデータシート表記に近いですが、新しいxc.くを使ったコーディングの表記とは異なりますのでご注意ください（【SFR名によるアクセス】参照）。

最近の更新（以前の更新）
2024/05/28　【コンパイラ対応状況】を更新
2024/03/15　【デバッガ対応状況】を更新
2023/11/23　【デバッガ対応状況】、【コンパイラ対応状況】を更新
2023/08/17　【デバッガ対応状況】、【コンパイラ対応状況】を更新
2023/07/23　【デバッガ対応状況】、【コンパイラ対応状況】を更新
2023/02/01　全般(SAMx7x)：【端子一覧(144pin)】を追加

• トピックス：　
  • 【開発ボードの販売について】，【人生最後のマイコン選択】，
• ハードウエア： アーキティクチャ，内蔵周辺機能，電気的特性，など
  • 総合【品種構成　2019/12/9 更新】,
  • 全般(SAMC2x, D2x)　　【機能比較(64pin)】,【端子比較(64pin)】,【端子一覧(SAMC2x, 32-64pin)】,【端子一覧(SAMD21, 32-64pin)】,【端子一覧(100pin)】,
  • 全般(SAMD09, D1x)　　【機能比較】,【端子一覧】,
  • 全般(SAML1x)　　　　　【機能比較】,【端子一覧】,【消費電流】,
  • 全般(SAMD5x, E5x)　　【機能比較(100pin)】,【端子比較(100pin)】,【端子一覧(48-128pin)　2020/10/14 更新】,【32k発振端子に注意】,
  • 全般(SAMx7x)　　　　　【端子一覧(144pin)　2023/2/1 追加】
    　
  • 周辺機能(SAMC2x)　　【発振回路】,【クロック生成 GCLK】,【フラッシュ】,【データフラッシュ】,【UART】,【I2C　2022/5/20 更新】,【基本タイマ】,【制御向きタイマ】,【CAN】,【ADC　2021/7/16 更新】,
  • 周辺機能(SAMD21)　　【発振回路】,【クロック生成 GCLK】,【フラッシュ】,【データフラッシュ】,【UART】,【I2C　2020/5/20 更新】,【基本タイマ】,【制御向きタイマ】,【USB　2020/8/13 更新】,【ADC　2021/7/16 更新】,
  • 周辺機能(SAML1x)　　【発振回路)】,【クロック生成 GCLK】,【フラッシュ】,【データフラッシュ)】,
  • 周辺(SAMD5x, E5x)　　【発振回路】,【クロック生成 GCLK】,【フラッシュ】,【データフラッシュ無し】,【UART】,【I2C　2020/5/20 更新】,【基本タイマ】,
    　
  • コア(SAMC2x, D21)　　【メモリマップ】,【システム・タイマ】,【多重割込み制御】,
  • コア(SAML1x)　　　　　【メモリマップ】,【システム・タイマ】,【多重割込み制御】,
  • コア(SAMD5x, E54)　　【メモリマップ】,【システム・タイマ】,【多重割込み制御】,
• ツール総合：　統合開発環境X IDE、デバッガ、評価ボード
  • 【デバッガ(PICkit5, PICkit4, Snap)対応状況　2024/3/15 更新】,【デバッガ(PICkit4, Snap)とSAMマイコンの接続】,【コンフィグレーション　2020/8/10 更新】,【X IDE備忘録　2021/2/1 更新】,
• コンパイラ：　XC32
  • 【XC32(コンパイラ)対応状況　2023/11/23 更新】,【SFR名(レジスタ名)によるアクセス】,【INTFLAGレジスタがリード・オンリ属性】,【スタートアップ】,【標準入出力ライブラリ　2019/8/14 更新】,【CPU制御関数　2019/12/21 更新】,【USBドライバをHarmonyから移植　2020/8/10 追加】,
• ソフト開発フレームワーク：　Harmony v3
  • 【隠れポートを表示させる方法　2021/1/27 追加】,
• 回路例、注意点：
  • 【SAMC21-can実験ボード(5版)　2021/2/16 更新】,【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】,【デジタル電源に配置されたアナログ入力端子に注意】,【32k発振端子の近傍端子に注意】
• プログラム例：　（SAMC20/21用、Harmonyを使わない版）
  • 【プログラム基本構成】,【初期化、共通設定】,【ポートの設定】,【各周辺の設定手順概要】,【SAMC21_can4テストプログラム】,【割込フラグの立ち方】,
• 資料室：　データシート，マニュアルなどへのリンク　2023/1/29 SAMD5x/E5x, SAME70-V71, XIDE日本語ユーザーガイドのリンク更新

●トピックス

【開発ボードの販売について】　2021/12/16 更新

　SAMC21-can5実験ボードをマイコン技研で販売しています（「紹介ページ」）。
　

【人生最後のマイコン選択】　2018/11/6 追加

　インテル4040から始まった私のマイコン人生もそろそろラストスパートとなりそうです（→当家マイコン史）。有終の美を飾れる選択をしたいものです。
　選択基準として特別変なことは願って無いつもりなのですが、全部満たしたマイコンが世の中に無いので悩みます。
　　(1)１個からでも比較的安価に買えること。それも１品種だけでなく、ピン数、メモリ容量がある程度選べること。
　　(2)無償の開発環境（メモリ制限の無いもの）、安価なデバッガ（エミュレータ）がそろっていること。
　　(3)日本語の資料が揃っているのが望ましい
　　(4)できればDIP品があること（特に40pin、28pin）。欲を言えば68pinPLCCが望ましい（2.54ピッチソケットが有るので）。
　　(5)５Ｖ電源で使える品種もあること。
　　(6)小売市場に産業品の流通在庫があること（これはRL78への苦言）。
　
　結局SAMを選択したのですが、脳内では激論が交わされ、最後の投票も僅差の接戦でした。以下は討論の様子です。
「もうRL78と心中でいいじゃん。最後（廃品）まで面倒見ようよ」（RL78継続派：10%）
「最後の一花を咲かせるんじゃ。それには64KB制限のコンパイラじゃダメだ」
「gcc使えば？」
「いまさら性能後退はNGじゃ。高速レスポンスを信条とする我が家のプログラムには合わんよ」
「RXにしようよ、128KBまでいけるよ。日本語の資料も充実しているし」（RX転換派：10%）
「今時128KBは少なかろう。だいたいデバイスがあんまり安くないし、選択肢も限られるぞ」
「そもそも我が家はNEC派だぞ。日立系のデバイスはやだよ」
「NEC派って言うけど1998年以降AVRで行くって決めてたじゃんか。この際AVRに戻ろうよ」（AVR回帰派：10%）
「今更かよ。だいたいAVR-gccはconst修飾で変数をROMに配置しないって方針（できないじゃ無くて意固地な開発者の方針）に嫌気がさしてやめただろう」
「そだそだ、最近XC8コンパイラがAVR対応したって聞いたから喜んでいたけど、中身はAVR-gccがそのまま入っていてがっかりした →(追記)XC8とAVR-gccが選択可能で、XC8を選択すればconst修飾でROM配置可能なようです（未確認）」
「将来に目を向けようよ。やっぱ世の中の流れはARMコアだよ。となるとSAMがいいんじゃないの」（SAM推進派：35%）
「いやいやPIC32の方が日本語資料が揃っているし、DIP品も28pinだけだけど安価に買えるし」（PIC32推進派：34%）
「うんうん、なんと言ってもV850と同じくMIPSアーキティクチャだしね。我が家にとっては馴染み深いよね」
「却下！　5V品種が無いファミリは却下だ。山のように築いた5VのK0RやRL78システムの置き換えが出来なくてどうするよ」
「5V動作のArmならルネサスシナジーもあるよ」（国産品死守派：1%）
「たけーよ（値段が）」、「日立系のペリフェラルはいやじゃ」、「マニュアルの全ページにでかでかと（参考資料）と書かれたものなんか読みたくない」→(追記)S124の場合
〜〜〜以下略〜〜〜
　という感じでSAMに至った訳ですが、PIC32抵抗勢力の火種も消えたわけではなく、PICkit4+XC32でSAMがサポートされるなら（つまりいつでもPIC32に手が出せる状態なら）という条件付の妥協となりました。でも、まぁ、とりあえずのお試しはAtmel studioを入れるしかないかもです。→(追記)結局Atmel stadioを入れる前にXIDEでのサポート始まりました（のたのたしているから^^;）。
　

●ハードウエア

【品種構成　2019/12/9 更新】

　最近の主要な品種を示します。最近のシリーズ名は、SAM＋英字１文字＋数字２桁で識別できます。
　最初のターゲットは、SAM C20 256KB 64pinの予定です。５V電源対応で、デジキーで1個購入時のお値段が300円（2018/11/6時点）です。→結局SAMC21 256KB 64pinになりました(2019/5/1追記)
　

Pin／ROM→	８ＫＢ〜１６ＫＢ	１６ＫＢ〜２５６ＫＢ	２５６ＫＢ〜１ＭＢ		ウルトラ低電力				高性能
14/20/24pin	D09 汎用、ローエンド D10 汎用、基本機能 D11 汎用、基本＋USB	−	−		24/32pin OPamp有	L10 基本機能 L11 保護機能強化 (16/32/64KB)			一般向け	車載向け (MediaLB対応)
32pin	−	D20 汎用、基本機能 D21 汎用、基本＋USB C20 5V可、基本機能 C21 5V可、基本＋CAN	−		32/48/ 64pin OPamp有	L21 M0拡張機能 　　＋USB (32〜256KB)		M7拡張機能	Ｓ７０ 64/100/144pin (512KB〜2MB)	Ｖ７０ 64/100/144pin (512KB〜2MB)
48/64pin	−		D51 拡張機能 E51 拡張＋CAN E53 拡張＋イーサ E54 拡張＋CAN＋イーサ
100pin	−	C20 5V可、基本機能 C21 5V可、基本＋CAN			48/64/ 100pin OPamp無し	L22 M0拡張機能 　　＋USB＋LCD (64/128/256KB)		M7拡張機能 ＋CAN ＋イーサ	Ｅ７０ 64/100/144pin (512KB〜2MB)	Ｖ７１ 64/100/144pin (512KB〜2MB)
128pin	−	−

　■Cortex M0+ (48MHz, L22のみ32MHz)　　■Cortex M23（32MHz）　　■Cortex M4F（120MHz）　　■Cortex M7（300MHz）
　

●資料室（マニュアル，ツールなどへのリンク，一般図書）

　　〜〜〜　デバイスのマニュアル類（英文）　〜〜〜　

• SAM C20（5V可）, C21（5V可+CAN）：32〜100pin, 〜256KB（データシート最新版）
• SAM D09（汎用ローエンド）　　　　　　：14〜24pin, 〜16KB（データシート　2019/11/12 追加）
• SAM D10（汎用）　　　　　　　　　　　：14〜24pin, 〜16KB（データシート）
• SAM D11（汎用+USB）　　　　　　　　：14〜24pin, 〜16KB（データシート）
• SAM D20（汎用）　　　　　　　　　　　：32〜100pin, 〜256KB（データシート最新版）
• SAM D21（汎用+USB）　　　　　　　　：32〜100pin, 〜256KB（データシート最新版　2019/9/8 修正）
• SAM D5x（汎用）,E5x（CAN, イーサ）：48〜128pin, 〜1MB（データシート最新版　2023/1/29 修正）
• SAM E7x, S7x, V7x（Cortex-M7）　　：64〜144pin, 〜2MB（データシート最新版　2023/1/29 修正）
• SAM L10, L11（ウルトラ低電力）　　：24〜32pin, 〜64KB（データシート最新版）
• SAM L21（ウルトラ低電力+USB）　　：32〜64pin, 〜256KB（データシート最新版　2019/12/9 修正）
• SAM L22（ウルトラ低電力+USB+LCD）：48〜100pin, 〜256KB（データシート最新版　2019/12/9 修正）
  　

　　〜〜〜　ツールのマニュアル類（英文、PIC32用含む）　〜〜〜　

• Snap ユーザガイド(C版)　2021/12/18 更新
• PICkit4 ユーザガイド(F版)　2021/12/18 更新
• X IDE 対象デバイス一覧(最新版)　2019/3/24 追加
• X IDE ユーザーズ・ガイド(最新版)　2019/3/24 追加
• XC32 コンパイラ ユーザーズ･ガイド(PIC32C/SAM用)(最新版)　2019/12/18 追加
• XC32 コンパイラ ユーザーズ･ガイド(PIC32M用)(最新版)　2019/3/24 追加
• XC32 アセンブラ、リンカ、ユーティリティ　ユーザーズ・ガイド(最新版)　2019/3/24 追加
• XC32 ユーザーズ･ガイド（組込みエンジニア向け）(最新版)　2019/3/24 追加
• 32ビット言語ツールライブラリ
  　

　　〜〜〜　日本語版資料（PIC32用含む）　〜〜〜　

• PICkit4 ユーザガイド(E版)　2021/12/18 更新
• MPLAB X IDEユーザガイド(E版)　2023/1/29 更新
• XC32コンパイラ　ユーザガイド(PIC32M用)
• XC32アセンブラ、リンカ、ユーティリティ　ユーザガイド
• XC32ユーザガイド（組込みエンジニア向け）
• 32ビット言語ツールライブラリ

　　〜〜〜　一般図書　〜〜〜

• 調査中

　　〜〜〜　関連ページへのリンク　〜〜〜

• 調査中

以前の更新
2023/01/29　資料室：SAMD5x/E5x, SAME70-V71, XIDE日本語ユーザーズガイドのリンク更新
2022/12/28　【コンパイラ対応状況】を更新
2022/11/07　【デバッガ対応状況】、【コンパイラ対応状況】を更新
2022/05/30　【コンパイラ対応状況】を更新
2022/05/20　【I2C】を更新
2022/01/16　【デバッガ対応状況】を更新
2021/12/19　【コンパイラ対応状況】を更新
2021/12/18　資料室：Snap, PICkit4　ユーザーズガイドのリンク更新
2021/12/16　回路例、注意点【SAMC21-can実験ボード(5版)】基板図を追加
2021/12/12　【コンパイラ対応状況】を更新
2021/07/16　周辺機能(SAMC2x, SAMD21)の【ADC】を更新
2021/07/15　【コンパイラ対応状況】を更新
2021/05/25　【デバッガ対応状況】、【コンパイラ対応状況】を更新
2021/02/16　回路例、注意点【SAMC21-can実験ボード(5版)】回路図を追加
2021/02/01　【X IDE備忘録】の漢字コード設定を更新
2021/01/27　Harmony v3 【隠れポートを表示させる方法】を追加
2020/11/06　【デバッガ対応状況】を更新。
2020/10/25　SAMD5x/SAME5xの【発振回路】,【クロック生成】および【UART】,【基本タイマ】を更新
2020/10/14　SAMD5x/SAME5xの【端子一覧(48-128pin)】を更新
2020/10/10　SAMD5x/SAME5xの【端子一覧(48-128pin)】,【発振回路】,【クロック生成】,【フラッシュ】,【メモリマップ】,【システムタイマ】,【多重割込み制御】を追加
2020/08/13　周辺機能(SAMD21)に【I2C】を追加
2020/08/10　【コンフィグレーション】を更新、【USBドライバをHarmonyから移植】を追加
2020/07/23　周辺機能(SAMD21):GCLKのクロック供給先を修正
2020/07/18　ハードウエアに周辺機能(SAMD21)を追加、コア(Cortex-M0+)にSAMD21の内容も反映
2020/07/15　全般(SAMC2x,D2x)に【端子一覧(SAMC2x, 32-64pin)】,【端子一覧(SAMD21, 32-64pin)】を追加
2020/06/14　【コンパイラ対応状況】日本語文字列リテラルに関して追記
2020/06/02　トピックスに【開発ボードの販売について】を追加
2020/05/20　【デバッガ対応状況】、【コンパイラ対応状況】を更新
2020/03/07　【デバッガ対応状況】を更新
2020/02/29　【コンパイラ対応状況】、【SAMC21_can4テストプログラム】を更新
2020/02/24　評価プログラムに【SAMC21_can4テストプログラム】を追加
2020/02/12　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】にグラフィックLCD拡張基板の回路図を追加
2020/02/04　周辺機能(SAMC2x)に【CAN】を追加
2020/01/26　【データフラッシュ】を更新、【データフラッシュ(L1x)】を追加
2020/01/12　周辺機能(SAMC2x)に【データフラッシュ】を追加
2020/01/06　全般(SAMC2x,D2x)に【端子一覧(100pin)】を追加
2019/12/31　【X IDE備忘録】を更新
2019/12/23　【発振回路】,【SAMC20/21ベース回路(64pin)】,【初期化、共通設定】を更新
2019/12/21　【SFR名(レジスタ名)によるアクセス】,【CPU制御関数】を更新
2019/12/18　資料室にXC32コンパイラ　ユーザーズガイド(PIC32C/SAM用)を追加。
2019/12/09　【消費電流(L1x)】,【発振回路(L1x)】,【クロック生成 GCLK(L1x)】,【フラッシュ(L1x)】,【メモリマップ(L1x)】,【多重割込み制御(L1x)】を追加。
2019/12/09　【品種構成】ウルトラ低電力品と高性能品を追加。
2019/12/09　【SFR名(レジスタ名)によるアクセス】を更新
2019/11/16　SAMD09〜D11,L10/L11の機能比較、端子比較を追加。
2019/11/12　資料室にSAMD09のデータシート追加。
2019/11/12　【品種構成】D09を追加。
2019/11/10　【デバッガ対応状況】,【コンパイラ対応状況】を更新。
2019/08/14　【UART】にレジスタ設定例を追加。
2019/08/14　【デバッガ対応状況】,【コンパイラ対応状況】,【標準入出力ライブラリ】を更新。
2019/08/05　・コンパイラ【CPU制御関数】を追加。
2019/07/28　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】回路図、基板図を更新。
2019/07/22　【プログラム基本構成】,【初期化、共通設定】,【ポートの設定】,【各周辺の設定手順概要】を追加。
2019/07/16　【X IDE備忘録】、【デバッガ（PICkit4, Snap）対応状況】を更新。
2019/07/14　【標準入出力ライブラリ】を更新。
2019/07/10　【標準入出力ライブラリ】を更新。
2019/06/30　【スタートアップ】、【標準入出力ライブラリ】を追加。
2019/06/30　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】回路図の32kHz発振回路定数変更。
2019/06/24　【SFR名(レジスタ名)によるアクセス】を更新。
2019/06/09　【割込フラグの立ち方】を追加。
2019/06/09　【クロック生成(GCLK)】に”レジスタ・アクセスの同期化処理”を追加。
2019/06/09　【SFR名(レジスタ名)によるアクセス】を更新。
2019/05/06　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】基板図、【デバッガ対応状況】を更新、【INTFLAGレジスタのbit構造体がリード･オンリ属性】を追加。
2019/05/01　【発振回路】、【クロック生成(GCLK)】、【デバッガ対応状況】を更新。
2019/04/28　【クロック生成】更新、【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】32k発振関係更新。
2019/04/27　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】回路図、基板図を更新。
2019/04/21　【フラッシュ】,【コンフィグレーション】,【X IDE備忘録】,【SFR名(レジスタ名)によるアクセス】を追加。
2019/04/15　【機能比較(100pin)】,【端子比較(100pin)】,【32k発振端子に注意】(SAMD5x,E5x用)を追加。
2019/04/15　【端子比較(64pin)】を修正。
2019/04/07　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】に評価ボード基板図追加。
2019/03/30　【SAMC20/C21ベース回路(64pin)】に評価ボード回路図追加。
2019/03/24　【PICkit4(デバッガ)対応状況】,【XC32(コンパイラ)対応状況】を追加。
2019/03/24　資料室に開発ツール関係資料を追加。
2019/03/22　【多重割込み制御】を更新。
2019/03/10　【メモリ・アクセス】【システム・タイマ】【多重割込み制御】を追加。
2019/03/05　【発振回路】【クロック生成】【UART】【基本タイマ】【制御向きタイマ】を追加。
2019/02/24　【SAMC21ベース回路(64pin)】を追加。
2019/01/11　【端子比較(64pin)】を更新。
2018/12/25　【SAMC20ベース回路(64pin)】を追加。
2018/12/25　【端子比較(64pin)】を更新。
2018/12/16　【デジタル電源に配置されたアナログ入力端子に注意】を追加。
2018/12/16　【端子比較(64pin)】を更新。
2018/11/15　【PICkit4（デバッガ）とSAMマイコンの接続】を追加。
2018/11/04　ページ枠を新設。

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